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すりガラスの背後にある鏡面物体の3次元形状の微分レンダリングによる復元手法 |
物体表面上の鏡面反射の結果生成される集光模様（コースティクス）を手掛かりにした形状復元に取り組む。集光現象は物体の凹凸を反映する一方、1つの集光模様に対して様々な法線形状が対応するため、形状を一意に推定することはできない。この研究では照明位置を移動しながら集光模様を観測し、すべての観測の解となりえる一意の法線形状を推定する手法を提案する。計測には下の図のセットアップを利用する。物体の前に配置された拡散板に対してポイントレーザーを照射すると任意の位置に点光源ができる。また、拡散板は集光模様の観測にも利用される。
集光模様から法線形状を推定するために逆レンダリングを利用する。物体形状をメッシュで表現し、表面上の微小面が受け取る光量と、対応する集光模様の面積の拡大比率を考慮した、ラスタライズによる高速な微分可能なレンダリング手法を提案する。複数の観測画像と既知の光源位置を入力することで、一意の法線形状を推定することが可能になる。 
シミュレーション実験の結果。複雑な凹凸を含む形状が推定されている。また、異なる奥行きに配置された複数の物体の三次元形状も復元可能なことが確認された。 
Publications
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| Computer Vision and Graphics Laboratory |